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Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Getriebeaktor (HGA) für ein Getriebe, insbesondere für ein Doppelkupplungsgetriebe, mit einer Schaltwelle zum Wählen und Schalten von Gängen des Getriebes, mit einer Wandlereinrichtung zum Wandeln von Ansteuersignalen in Wähl- und Schaltbewegungen der Schaltwelle, wobei die Schaltwelle in zumindest einem Teil der Wandlereinrichtung gelagert ist und mit einem Gehäuse, welches zumindest den Teil der Wandlereinrichtung einhaust, in dem die Schaltwelle gelagert ist.
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Bei hydraulisch betätigten Doppelkupplungsgetrieben werden Gangsteller zur Betätigung der Schaltelemente im Getriebe verwendet, welche mittels einzelner Gangstellerkolben jeweils zwei Gänge auf einer der beiden Teilgetriebewellen schalten.
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Aus der
WO 2015/149795 A1 ist ein hydraulischer Getriebeaktor für ein Doppelkupplungsgetriebe bekannt, der (a) eine Schaltwelle zum Wählen und Schalten von Gängen des Getriebes, (b) eine Wandlereinrichtung zum Wandeln von Ansteuersignalen in Wähl- und Schaltbewegungen der Schaltwelle, wobei die Schaltwelle in zumindest einem Teil dieser Wandlereinrichtung gelagert ist, und (c) ein Gehäuse, welches zumindest diesen Teil der Wandlereinrichtung einhaust, bekannt. Der Teil der Wandlereinrichtung, der im Gehäuse einhaust ist, weist eine Axialeinheit mit einem Kolben für eine Axialbewegung der Schaltwelle und eine Schwenkeinheit mit einem Schwenkflügel für eine Schwenkbewegung der Schaltwelle sowie Lagereinheiten zur Lagerung der Schaltwelle auf.
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Es besteht ein regelmäßiges Bedürfnis, den hydraulischen Getriebeaktor weiterzuentwickeln.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung einen hydraulischen Getriebeaktor anzugeben, der kompakt und insbesondere auch einfach montierbar ist.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch einen hydraulischen Getriebeaktor mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
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Erfindungsgemäß ist ein hydraulischer Getriebeaktor für ein Getriebe, insbesondere für ein Doppelkupplungsgetriebe, vorgesehen, welcher (a) eine Schaltwelle zum Wählen und Schalten von Gängen des Getriebes, (b) eine Wandlereinrichtung zum Wandeln von Ansteuersignalen in Wähl- und Schaltbewegungen der Schaltwelle, wobei die Schaltwelle in zumindest einem Teil der Wandlereinrichtung gelagert ist und (c) ein Gehäuse aufweist, welches zumindest den Teil der Wandlereinrichtung einhaust, in dem die Schaltwelle gelagert ist. Es ist vorgesehen, dass der von dem Gehäuse eingehauste Teil der Wandlereinrichtung weiterhin zumindest eine der folgenden Komponenten der Wandlereinrichtung aufweist: zumindest ein Rückstellelement zum Rückstellen der Schaltwelle in eine Ausgangsposition bezüglich zumindest einer der Bewegungen, eine Kulisse zur Bewegungswandlung und zumindest ein Steuerventil und/oder Wegeventil. Die Verwendung derartiger Komponenten bei Getriebeaktoren und auch die Funktion dieser Komponenten in den Getriebeaktoren ist bekannt. Entscheidend ist hier der Aufbau bzw. die Art der Anordnung dieser Komponenten.
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Erfindungsgemäß ist also eine neue Anordnung von Komponenten des hydraulischen Getriebeaktors vorgesehen, die eine Integration der Kulisse und/ oder zumindest eines Rückstellelements und/oder zumindest eines Steuerventils bzw. Wegeventils im (auch Aktorgehäuse genannten) Gehäuse vorsieht. Durch diese Maßnahme ergeben sich Bauraumvorteile und insbesondere auch Vorteile bei der Montage des hydraulischen Getriebeaktors.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist der vom Gehäuse eingehauste Teil der Wandlereinrichtung einen Schwenkflügel und/oder einen Kolben auf. Die Verwendung dieser Komponenten hat sich bewährt und ist beispielsweise aus der eingangs erwähnten Druckschrift
WO 2015/149795 A1 bekannt.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Wandlereinrichtung eine erste Einheit für die Wählbewegungen und eine zweite Einheit für die Schaltbewegungen aufweist. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass es nur diese beiden Einheiten für das Generieren der Bewegungen gibt, wobei die erste der Einheiten ausschließlich für die Wählbewegungen und die zweite der Einheiten ausschließlich für die Schaltbewegungen zuständig ist.
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Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung ist bevorzugt vorgesehen, dass die erste Einheit als Axialeinheit zum Generieren einer Axialbewegung und die zweite Einheit als Schwenkeinheit zum Generieren einer Schwenkbewegung der Schaltwelle ausgebildet ist. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass die Kulisse und/oder der Kolben Teil der Axialeinheit und/oder der Schwenkflügel Teil der Schwenkeinheit ist.
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Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der hydraulische Getriebeaktor mehrere Komponenten aufweist, die das Gehäuse bilden, wobei das Steuerventil und/oder Wegeventil in einer dieser Komponenten angeordnet ist, die die Schwenkeinheit und/oder Axialeinheit einhaust oder mitbildet. Diese Komponenten sind beispielsweise ein Schwenkflügelgehäuse und ein Zylindergehäuse. Innerhalb dieser Komponenten befinden sich Hydraulikmedium-Räume und Hydraulikmedium-Kanäle, sodass sich auch die Anordnung der Ventile in diesen Komponenten anbietet.
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Prinzipiell könnte man auch dann von einem hydraulischen Getriebeaktor sprechen, wenn nur eine der Bewegungen (also nur die Wählbewegungen oder nur die Schaltbewegungen) hydraulisch generiert werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass sowohl die Wählbewegungen als auch die Schaltbewegungen hydraulisch generierbar/ansteuerbar sind. Insbesondere ist also vorgesehen, dass die beiden entsprechenden Einheiten hydraulische Einheiten sind.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das zumindest eine Rückstellelement zum Rückstellen der Schaltwelle in eine Ausgangsposition bezüglich zumindest einer der Bewegungen als Federelement ausgebildet ist oder zumindest ein Federelement aufweist. Insbesondere ist vorgesehen, dass für jede der Bewegungen je ein Federelement vorgesehen ist. Derartige Federelemente können beispielsweise als Druckfeder, Schenkelfeder, etc. ausgebildet sein.
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Bei noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Schaltwelle einen Schalthebel auf. Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung ist bevorzugt vorgesehen, dass der Schalthebel einen Schaltfinger sowie Sperr- und Auswurfelemente aufweist. Die Verwendung eines solchen Schalthebels hat sich bewährt und ist beispielsweise aus der eingangs erwähnten Druckschrift
WO 2015/149795 A1 bekannt.
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Schließlich ist mit Vorteil vorgesehen, dass die Wandlereinrichtung einen zentralen Anschlussflansch zur Hydraulikmittelversorgung der beiden Einheiten aufweist. Eine Betätigung des HGA kann mittels einer schon vorhandenen Zentraleinheit im Fahrzeug erfolgen.
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Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigt:
- 1: ein hydraulischer Getriebeaktor für ein Kraftfahrzeug gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
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In 1 ist eine Schnittzeichnung eines Großteils eines hydraulischen Getriebeaktors (HGA) 10 dargestellt. Die Darstellung ist dabei auf einen Bereich bis zu einer Hauptachse 12 des hydraulischen Getriebeaktors 10 beschränkt. Der hydraulische Getriebeaktor 10 umfasst eine Schaltwelle 14, die sich entlang der Achse 12 erstreckt und mit einem Ende aus einem Gehäuse 16 des Getriebeaktors 10 herausragt. Dieses Gehäuse 16 wird auch als Aktorgehäuse 16 bezeichnet. Der Getriebeaktor 10 umfasst neben der Schaltwelle 14 und dem Gehäuse 16 auch Funktionskomponenten einer Wandlereinrichtung 18 zum Wandeln von Ansteuersignalen in Wähl- und Schaltbewegungen der Schaltwelle 14, wobei die Schaltwelle 14 in zumindest einem Teil 20 der Wandlereinrichtung 18 gelagert ist. Das Gehäuse 16 haust nun zumindest den Teil 20 der Wandlereinrichtung 18 ein, in dem die Schaltwelle 14 gelagert ist. Dieser Teil 20 der Wandlereinrichtung 18 weist zwei Einheiten 22, 24 auf, nämlich eine erste Einheit 22 für die Wählbewegungen und eine zweite Einheit 24 für die Schaltbewegungen.
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Die erste dieser Einheiten 22 ist als Axialeinheit 26 für die Axialbewegung der Schaltwelle 14 und die zweite Einheit 24 als Schwenkeinheit 28 für die Schwenkbewegung der Schaltwelle 14 ausgebildet. Mit anderen Worten sind in dem Gehäuse 16 also die zwei Einheiten 22, 24, nämlich die Axialeinheit 26 und die Schwenkeinheit 28, angeordnet.
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Die Wandlereinrichtung 18 umfasst eine Hohlwelle 30 mit Innenverzahnung, einen Gehäusedeckel 32, einen Schwenkflügel 34, ein Schwenkflügelgehäuse 36, eine Schenkelfeder 38, eine Federbuchse 40, ein Zylindergehäuse 42, eine Kulisse 44, eine Druckhülse 46, eine Druckfeder 48 und einen Sensordeckel 50. Das Zylindergehäuse 42 umfasst einen Aufnahmeraum für einen Kolben 51. Der Kolben 51 ist in dem Zylindergehäuse 42 bzw. dem Aufnahmeraum in Richtung der Achse 12 hin und her bewegbar geführt. Die Kulisse 44 wie auch die (hier nicht explizit gezeigten) Steuerventile (auch Schaltventile genannt) bzw. die Wegeventile sind direkt im Zylindergehäuse 42 verbaut. Das Gehäuse 16 ist mehrteilig ausgeführt und wird von dem Gehäusedeckel 32, dem Schwenkflügelgehäuse 36, dem Zylindergehäuse 42 und dem Sensordeckel 50 gebildet. Somit kann das Gehäuse 16 als Teil der Wandlereinrichtung 18 aufgefasst werden, der die Funktionskomponenten (z.B. die Hohlwelle 30, den Schwenkflügel 34, die Schenkelfeder 38, die Federbuchse 40, die Kulisse 44, die Druckhülse 46 und die Druckfeder 48) einhaust. Die Steuer- und/oder Wegeventile zum ansteuern des HGAs sind wahlweise in einer der Komponenten 36, 42 angeordnet, die die Schwenkeinheit und/oder Axialeinheit einhaust bzw. mitbildet (im Beispiel das Schwenkflügelgehäuse 36 und das Zylindergehäuse 42). Innerhalb dieser Komponenten 36, 42 befinden sich Hydraulikmedium-Räume und Hydraulikmedium-Kanäle, sodass sich auch die Anordnung der Ventile in diesen Komponenten 36, 42 anbietet. Die Schenkelfeder 38 und die Druckfeder 48 sind zwei Federelemente 52, die als Rückstellelemente 54 zum Rückstellen der Schaltwelle 16 in eine Ausgangsposition bezüglich der jeweiligen Bewegung dienen.
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Die Wählbewegungen (axiale Bewegungen) und Schaltbewegungen (Verdrehungen) werden von der Schaltwelle 14 auf die Druckhülse 46 und auf die Federbuchse 40 übertragen. Die Verbindung zwischen die Schaltwelle 14 und die Druckhülse 46 erfolgt über eine Passfeder. Die Hohlwelle 30 mit der Innenverzahnung dient als Verbindungselement zu einem zwischen Schwenkflügel 34 und Schaltwelle 14 (durch die Verzahnung) und zum anderen zwischen Schaltwelle 14 und der Federbuchse 42 über eine Passfeder.
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Der in dem Aufnahmeraum hin und her bewegbare Kolben 51 stellt das Herzstück der Axialeinheit 26 dar. Der Kolben 51 begrenzt innerhalb des Aufnahmeraums einen Hydraulikmedium-Raum. Über nicht näher bezeichnete Hydraulikmedium-Kanäle kann der Hydraulikmedium-Raum mit Hydraulikmedium beaufschlagt werden, um den Kolben 51 in axialer Richtung, also entlang der Achse 12, zu bewegen. Die Bewegung des Kolbens 51 wird durch eine z. B. kraftschlüssige oder formschlüssige Verbindung auf die Schaltwelle 14 übertragen.
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Die Schwenkeinheit 28 umfasst Teile des Schwenkflügelgehäuses 36 wie auch den Schwenkflügel 34. Das Schwenkflügelgehäuse 36 dient zur schwenkbaren Aufnahme des Schwenkflügels 34, der mit Hilfe von (hier nicht gezeigten) Lagern, die vorzugsweise als Gleitlager ausgeführt sind, schwenkbar gelagert ist.
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Die Schaltwelle 14 ist durch den Gehäusedeckel 32 aus dem Gehäuse 16 herausgeführt ist. An dem aus dem Gehäuse 16 herausragenden Ende der Schaltwelle 14 ist ein Schalthebel 56 angeordnet. Dieser ist mit einem (nicht explizit gezeigten) Schaltfinger vorgesehen. Darüber hinaus sind an dem aus dem Gehäuse 16 herausragenden Ende der Schaltwelle 14 Sperr- und Auswerfer-Elemente (ebenfalls nicht gezeigt) vorgesehen. Der Schalthebel 56 bzw. Schaltfinger und die Sperr- und Auswerfer-Elemente dienen zur Darstellung von Wähl- bzw. Schaltbewegungen in einem (nicht dargestellten) Getriebe, insbesondere in einem Doppelkupplungsgetriebe.
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Die in
1 gezeigte Ausführungsform des hydraulischen Getriebeaktors zeigt in ihrer Funktion große Übereinstimmung mit dem in der Druckschrift
WO 2015/149795 A1 detailliert beschriebenen hydraulischen Getriebeaktor, sodass diesbezüglich auf die Ausführungen in dieser Druckschrift verwiesen wird.
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Unterschiede ergeben sich jedoch hinsichtlich des Aufbaus bzw. der Anordnung der Komponenten. Die Integration von der Kulisse 44, der Schaltventile und der Rückstellfedern (Federelemente 52) erfolgt in einem kompakten Aktorgehäuse 16. Diese Integration ermöglicht die Reduzierung der Herstellungs- und Montagekosten, sowie bessere Bauraumnutzung des Aktorgehäuses.
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Der Kerngedanke ist also, alle HGA-Funktion in einem gemeinsamen HGA-Gehäuse 16 unterzubringen. Dadurch werden die Montage- und Herstellungskosten reduziert und die Kompaktheit des hydraulischen Getriebeaktors 10 erhöht.
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Die neuen integrierten Funktionen im HGA-Gehäuse sind:
- • Die Rückstellfunktion: axial- und Verdrehfeder 38, 48 sind im HGA-Gehäuse 16 integriert.
- • Ventileinheit: der Ventilblock entfällt bei dieser Variante stattdessen werden die Ventile direkt im Aktorgehäuse 16 verbaut.
- • Kulisse: die Kulisse 44 ist auch im HGA-Gehäuse 16 integriert.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- hydraulischer Getriebeaktor (HGA)
- 12
- Achse
- 14
- Schaltwelle
- 16
- Gehäuse
- 18
- Wandlereinrichtung
- 20
- Teil (Wandlereinrichtung)
- 22
- erste Einheit (Wandlereinrichtung)
- 24
- zweite Einheit (Wandlereinrichtung)
- 26
- Axialeinheit
- 28
- Schwenkeinheit
- 30
- Hohlwelle
- 32
- Gehäusedeckel
- 34
- Schwenkflügel
- 36
- Schwenkflügelgehäuse
- 38
- Schenkelfeder
- 40
- Federbuchse
- 42
- Zylindergehäuse
- 44
- Kulisse
- 46
- Druckhülse
- 48
- Druckfeder
- 50
- Sensordeckel
- 51
- Kolben
- 52
- Federelement
- 54
- Rückstellelement
- 56
- Schalthebel
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2015/149795 A1 [0003, 0009, 0015, 0025]
